Theo Lehoucourt - một sử gia Pháp thế kỷ 19, lực lượng Pháp trong trận St. Quentin bao gồm 40.000 quân và 99 đại bác so với 36.000 quân và 161 đại bác của Đức. Sử gia Anh thế kỷ 20 Michael Howard còn cho biết rằng phía Đức có số bộ binh ít gấp đôi đối phương. Thêm vào đó, những ngọn đồi rộng bao quanh St. Quentin cũng gây cản trở đáng kể cho mọi cuộc tấn công vào thị trấn. Tuy nhiên, những cuộc hành quân không ngừng nghỉ trong mưa gió và trận thua ngày hôm trước đã kéo sụp tinh thần và sức chiến đấu của quân Pháp. Các tướng Pháp buộc phải sai hiến binh lùng soát lính đào ngũ trong thị trấn và ép họ phải trở lại chiến đấu. Các vị trí phòng ngự được thiết lập vội vã không qua trinh sát, và ít nhất một mệnh lệnh quan trọng của Faidherbe đã trở nên vô nghĩa. Ban đầu Faidherbe định bố trí Quân đoàn 22 đóng giữ thung lũng sông Somme tại khu vực từ đường đi Ham tới đường đi La Fère, trong khi Quân đoàn 23 và lực lượng dự bị nằm sau sườn phải của Quân đoàn 23 để yểm trợ tuyến liên lạc tới Cambrai[2]. Nhưng thượng lệnh không đến được Quân đoàn 22 - đơn vị đã lập một tuyến phòng thủ trước các làng Castres, Grugies và Gauchy trên tả ngạn sông Somme. Vì vậy mà 2 quân đoàn của Faidherbe bị chia cắt bởi kênh Crozal và không thể hỗ trợ nhau trong chiến đấu.[5] Cụ thể hơn, Quân đoàn 22 phải phòng giữ các đồi về phía đông nam trước các mũi tấn công cửa Sư đoàn 16 và Sư đoàn Vệ binh Quốc gia 3, trong khi Quân đoàn 23 trên mạn tây bắc sông Somme phải đối đầu với các mũi tấn công của Sư đoàn 15 và Phân bộ quân von der Gröben giữa các con đường đến Ham và Cambrai.[2]

Trận chiến St. Quentin mở màn vào lúc 10h30 ngày 19 tháng 1 khi quân Đức tấn công trận địa phòng ngự của Pháp hai bên thung lũng sông Somme. Bên cánh phải, Sư đoàn 16 và Sư đoàn Vệ binh Quốc gia 3 đã bị chặn đứng bởi hỏa lực của lính Quân đoàn 22 từ đằng sau những mớ củ cải đường và phân bón trên các đồi quanh Grugies. Nhưng bên cánh phải, Sư đoàn 15 và Phân bộ quân von der Gröben đã giành được thế thượng phong trước Quân đoàn 23. Mặc dù một cuộc đột phá của cánh trái sẽ cắt đôi đường rút của Faidherbe về Cambrai, Goeben - sau khi nghe thấy tiếng súng ầm ĩ nhất ở phía nam sông Somme - đã thảy 1 trung đoàn dự bị và 30 cỗ đại bác vào khu vực này. Nhờ sự hỗ trợ của viện binh và một cuộc hành quân bọc sườn lên đường La Fère, quân cánh phải Đức đã đánh bật Quân đoàn 22 khỏi các cao điểm và buộc họ phải rút vào St. Quentin. Lúc 16h, quân Đức đã bóp chết mọi sự kháng cự của quân Pháp ở mạn nam sông Somme. Trong khi đó, hàng phòng ngự của Quân đoàn 23 trên mạn bắc cũng dần dần vỡ vụn dưới hỏa lực của Đức, và vào lúc 16h30, quân đoàn này nháo nhào bỏ chạy về Faubourg St. Martin. Khi Faidherbe phóng ngựa vào nội đô St. Quentin để tìm viện binh, ông tận mắt chứng kiến Quân đoàn 22 cũng tan vỡ và ồ ạt chạy qua sông Somme. [2]

Theo nhà sử học thế kỷ 19 Gustave Louis Maurice Strauss, lực lượng kỵ binh Sachsen đã đóng góp cho chiến thắng của người Đức bằng "một số cuộc xung phong tuyệt vời".[3]

Hiểu rằng việc rút lui sẽ hủy diệt đội quân rệu rã của mình, Faidherbe quyết định tử thủ trong nội đô St. Quentin. Ông nói với một sĩ quan tham mưu của mình: "Báo chí biến chúng ta làm trò cười và bảo chúng ta luôn luôn triệt thoái. Được lắm. Kỳ này ta sẽ không thoái lui". Nhưng rồi, do không thể cản nổi làn sóng tháo chạy của quân mình sóng tháo chạy của quân mình, viên tướng Pháp cuối cùng đành phải hạ lệnh triệt binh. Trong đêm tối và khung cảnh hỗn loạn của St. Quentin, viên chỉ huy Quân đoàn 23 không thể nhận được thượng lệnh cho đến khi ông ta gần như bị vây kín trong thị trấn. May cho quân Pháp là hàng ngũ quân Đức lúc này cũng đang rối bời và do đó không thể khai thác chiến quả. Tàn binh bại tướng của Faidherbe triệt thoái theo các con đường tới Cambrai và Le Cateau trong suốt đêm hôm ấy, và đến sáng hôm sau thì phần lớn họ an toàn rời khỏi trận địa. [6]